Снятие экспериментальной переходной функции

Задание 1. Записать на диаграммной ленте экспериментальную переходную функцию обобщенного объекта регулирования.

Эксперимент с целью получения переходной функции проводят при разомкнутой САР.

1. Перед началом эксперимента тумблеры панели лабораторного стенда SA₁; SA₂; SA₄; SA₅ должны находиться в положении «Выкл», а тумблер SA₃ – в положение «Ручное». Дальнейшие операции по подготовке стенда к эксперименту проводить в следующем порядке.

2. Включить тумблер «Сеть» (подать питание от электрической сети).

3. Включить самопишущий миллиамперметр КСУ 1. (потенциометр КСП 4).

4. Установить движок автотрансформатора TV на заданную отметку, определяющую величину скачкообразного воздействия при снятии переходной функции (из ряда значений: 80, 90, 100, 110, 120).

5. Записать на диаграммной ленте исходное состояние выходной величины.

6. Нанести ступенчатое воздействие включением тумблера «Вкл» («Объект») и одновременно специальной отметкой на диаграммной ленте (на линии исходного равновесного состояния) зарегистрировать момент подачи воздействия. Воздействие наносить при прохождении пером масштабной линии диаграммы. Одновременно с этим включить секундомер для определения чистого запаздывания.

7. Записать показания вольтметра PV и миллиамперметра PA – напряжение U_пи ток I_п нагревателя при снятии переходной функции.

Полученный график имеет вид, представленный на рис. 3.16. Его используют для определения параметров динамической модели.

Рис. 3.16. Участок диаграммной ленты
с графиком экспериментальной переходной характеристики

 

Результатом выполнения Задания 1 является график переходной функции с отметкой момента нанесения ступенчатого воздействия; величины напряжения U_п и тока I_п нагревателя при снятии переходной функции.

3.2.5.3. Обработка графика экспериментальной переходной
функции объекта

Задание 2. Определить параметры динамической модели обобщенного объекта регулирования.

Следует иметь в виду, что при экспериментальном определении характеристик регулируемых объектов по каналу регулирования фактически определяются характеристики объекта совместно с регулирующим органом и измерительным устройством.

Обработку экспериментальной переходной функции (см. рис. 3.16) начинают с установления времени чистого запаздывания t. Оно определяется как время, в течение которого записывается график, начиная
с отметки нанесения ступенчатого возмущения до момента «отрыва» кривой от линии исходного состояния равновесия. Время чистого запаздывания следует установить возможно точнее, для чего рекомендуется применить секундомер,

,

где l – отрезок диаграммной ленты от момента нанесения ступенчатого возмущения до момента «отрыва» кривой от линии исходного состояния равновесия, мм;

v – скорость продвижения диаграммной ленты, мм/с (v = 200 мм/ч).

Постоянная времени вычисляется по формуле [1]

Т = 1, 25× (t₇ – t₃₃), (3.52)

где t₃₃ – время от начала подачи входного воздействия до достижения уровня Q = 0, 33× (Q_уст – Q_исх);

t₇ – время достижения уровня Q = 0, 7× (Q_уст – Q_исх).

Коэффициент передачи объекта вычисляется по формуле

, (3.53)

где U_п, I_п – напряжение, подаваемое на нагреватель, и ток через него при снятии экспериментальной переходной функции.

Правильность определения параметров динамической модели проверяется сопоставлением ординат экспериментальной и теоретической, вычисленной по выражению (3.51), переходных функций. В выражении (3.51) используются численные значения t, Т, К_об, найденные при выполнении задания 2. Сравнение ординат экспериментальной переходной функции с соответствующими значениями аппроксимирующей кривой (3.51) производить при трех значениях аргумента:

t₁ = 0, 4× T + t,

t₂ = 0, 8× T + t,

t₃ = 2× T + t.

Относительные значения аппроксимирующей кривой при указанных аргументах принимают значения:

Приведенная погрешность аппроксимации определяется по формуле

.

При правильном определении t, Т, К_об она не должна превышать 15 %.

Результатом выполнения Задания 2 являются значения U_п, I_п, характеризующие величину входного скачкообразного воздействия, и численные значения параметров динамической модели объекта t, Т, К_об, сведенные в табл. 3.4.

Таблица 3.4

Возможные режимы регулирования

Uп, В
Iп, А	0, 061	0, 0675	0, 075	0, 082	0, 091	0, 075
Qз, % шк.
Ориентировочное	0, 5	0, 5	0, 75	0, 75
значение В1, отн. ед.					симметричный режим

 

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться: